发或两级真空蒸发，将尿液进一步蒸发浓缩。
尿液蒸发产生的水蒸汽，在表面冷凝器中冷凝成工艺冷凝液。一部分作为回收工段的吸收剂。另一部分经工艺冷凝液处理系统处理后，排出尿素界区。
尿素熔融液，在成品工段通过造粒塔或造粒器加工成成品。
3.4.2 公用工程消耗（以吨尿素计）
蒸汽：输入2.4MPa 570kg 输出0.4MPa 90kg 电 121kWh 冷却水 51t 3.4.3 工艺特点
（1）、采用了较低的合成压力
该工艺在合成塔内设置折流板，避免物料返混，提高了CO2转化率，实现了高氨碳比的较低压力下操作，压缩机所需能量减少，甲铵液返回合成高压圈的循环量较低，同样降低了能量。
（2）、采用新型结构的气提塔，气提效率高。气提塔分上段塔板，下段为降膜式加热器，通过塔板调节溶液氨碳比，可适应对含有较多过剩氨的、高转化率尿液的CO2气提，以获得较高的气提效率，使气提后尿液中氨的残留量较低。
（3）、有效并充分地回收利用热量
该工艺并联设置了两个甲铵冷凝器，其中之一，来自气提塔的尿液直接同甲铵液进行热交换，另一个副产低压蒸汽，用于后续工段。
（4）、除高压CO2气提外，同时以部分CO2从压缩机段间引出，在低压分解工段进行低压气提，而后以溶液的形式返回合成塔，这样既可以提高低压分解效率，又可以减少压缩机的功耗。
3.5 蒙特爱迪生等压双循环（IDR）法尿素装置工艺简述
3.5.1 工艺流程简述
等压双循环（IDR）工艺是意大利蒙特爱迪生集团公司（Montedison Group）于70年代末开发的尿素新工艺。该法工艺流程主要包括：尿素合成和高压回收，尿液净化和中低压回收，尿液浓缩和造粒，气体、液体排除物的处理等。流程如
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图3-11所示。
（1）尿素合成和高压回收
自合成氨厂来的CO2经液滴分离后，由CO2压缩机加压至189MPa、温度约125℃，进入高压合成系统的第二气提塔E2。
自合成氨厂来的液氨经高压液氨泵加压至19.4MPa，并经加热至140℃，约有40～45%的液氨送至合成塔R1的上段，其余的液氨经液氨预热器，用来自中压蒸汽减温器D2的冷凝液预热至180℃，约有总量40%的液氨，经流量调节阀送至
图3-11 等压双循环（IDR）工艺流程图
C1—解吸塔 C403—惰性气体洗涤器 C405—精馏塔 C702—最终洗涤器 D1—高压甲铵分离器 D2—中压蒸汽减温器 D3—低压蒸汽减温器 D4—一段蒸发分离器 D5—H2O2储槽 E1—第一气提塔 E2—第二气提塔 E3—第一高压甲铵冷凝器 E4—第二高压甲铵冷凝器 E5A、 E5B 、E5C、E5D、E5Dbis—氨预热器 E7—中压分解加热器（上段） E8—中压甲铵冷凝器 E9—闪蒸汽冷凝器 E10—热回收器 E11—解吸液换热器 E12—回流冷凝器 E13— 二段蒸发冷凝器 E14—二段蒸发中间冷凝器 E15—预冷凝器 E16—二段蒸发加热器 G1A/S—解吸液泵 G2A/S—调温水泵 G3—熔融尿素泵 G4—计量泵 H401—中压分解加热器（下段） H404—调温水冷却器 H405—低压分解加热器
H407、H408—低压循环第一、第二冷凝器 H501—一段蒸发加热器 H503、H507—一段蒸发冷凝器 H509—冷凝器 H702—热回收器 P101—CO2压缩机 P203—高压液氨泵 P2A/S—空气压缩机 P401—高压甲铵泵 P404—低压甲铵泵 P407—浓氨水泵 P501—尿液泵 P512—闪蒸冷凝液泵
P701、P702—蒸发冷凝液泵 R1—合成塔 R2—水解器 S403、 S405—汽液分离器 S503—二段蒸发分离器 V403、V404—液位槽 V405—闪蒸槽 V408—惰性气体洗涤器液位槽 V501—尿液储槽 V502、V504—水封槽 V701—氨水槽
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合成塔的下段，余下的20%～15%的液氨再经氨预热器加热至205℃，经流量调节器送到第一气提塔E1的底部。
合成塔由隔板分成上下两段，上段设九块塔板，下段设四块塔板。进入上段底部的物料有液氨（占总氨量的40～45%）、循环甲铵液和氨气提塔来的气体，穿过多层塔板上升至塔顶，再经降液管流到下段的底部。合成塔下段送入的占总量40%的液氨，以提高氨碳比，增加转化率，自下而上的继续参加反应后，从流出口引出。
合成塔的操作条件是：
温度为185℃； 压力为189MPa； NH3/CO2（摩尔比）： 4； H2O/CO2（摩尔比）：0.58。
出合成塔的熔融液进入第一气提塔E1，分配至气提塔的管束中，与从塔底送入作为气提气的占总量15%～20%的新鲜氨逆流接触，促进甲铵的分解。E1壳侧注入一定量的2.5 MPa饱和蒸汽，以提供甲铵分解所需的热量。从塔顶引出的气体循环返回合成塔上段，并冷凝以保持合成塔的反应温度。温度的精确控制是通过调节氨的预热温度来实现。出E1的液体，经液位调节阀进入第二气提塔E2，用CO2作气提气，而且壳侧通入2.5 MPa饱和蒸汽加热，使大部分残留的氨被蒸馏出来。气提后的溶液中含CO214%，含氨13.5%（质量），并送至净化工段。
从E2引出的气体与合成塔的部分尾气和来自中压甲铵冷凝器的甲铵液一起送至第一高压甲铵冷凝器E3。大部分氨和CO2冷凝生成甲铵。在E3内装有甲铵喷射泵，以加大器内溶液的循环量，提高传热效率。反应热用来副产0.6 MPa饱和蒸汽用于后续工段，多余蒸汽送出界区。出冷凝器的气液混合物，进入高压甲铵分离器D1的下段。甲铵液靠重力流入合成塔上段的底部。D1分离出来的气体与合成塔部分尾气一起在第二甲铵冷凝器E4内冷却并部分冷凝。E4还引入一小部
分来自中压甲铵冷凝器的甲铵液。E4内也设置甲铵喷射泵，以增加液体循环量，减少尾气中氨和CO2的含量。E4内的冷凝热用来产生0.25MPa蒸汽加以回收利用。出E4的气液混合物进入高压甲铵分离器的上段，经降液管进入下段，靠重力返回合成塔上段底部，而尾气减压后排入惰性气体洗涤器C403冷凝吸收。
为防止设备腐蚀，用空气压缩机P2A/S将空气注入：合成塔下段、第一气提塔底部和进第二气提塔的CO2管线等各点。各点注如的防腐空气量都设有流量调节系统，其总量相当于CO2气体中的氧含量为0.2%（体积）。
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为加强对重点设备的防腐蚀，由计量泵G4将防腐剂（双氧水H2O2）注入下列部位：
—高压甲铵分离器与合成塔之间的甲铵管线； —第一气提塔溶液进口管线； —第二气提塔溶液进口管线； —高压甲铵泵P401进口管线。
各部位注入的防腐剂量随生产负荷的变化而变化。 （2）、尿液净化和中低压回收
离开第二气提塔的尿液减压至1.7MPa，经中压分解加热器加热至168℃，气液混合物在气液分离器分离。气体进入中压甲铵冷凝器冷凝，反应热用封闭循环的冷却水带走，未冷凝的气体引入惰性气体洗涤器冷凝吸收，用高压甲铵泵将出中压甲铵冷凝器的85%甲铵液送至第一甲铵冷凝器，将15%的甲铵液送至第二甲铵冷凝器。
由气液分离器分离出来的浓度为67%的尿液减压至0.3MPa后，经精馏塔C405、低压分解加热器，用副产的0.6MPa蒸汽加热至148℃，在气液分离器S405中进行气液分离。气体与来自解吸塔C1的气体一起经低压循环预冷凝器、第一冷凝器、第二冷凝器冷凝吸收，不凝性气体排空，冷凝下来的碳铵液送至中压甲铵冷凝器，浓氨水送至惰性气体洗涤器。
S405分离出浓度为73%的尿液，在闪蒸槽V405中绝热膨胀至0.1MPa（绝压），得到浓度约为75.5%的尿液进入尿液储槽V501，用尿液泵P501送到真空浓缩工段。
（3）、尿液浓缩和造粒
尿液采取两段真空蒸发，并在自然通风造粒塔中造粒，与CO2气提法基本相似，此处从略。
（4）、气体和液体排出物的处理
该处理装置设置了对从高压IDR回路和中压净化系统放出的不凝性气体中的氨进行洗涤和吸收系统，为避免氨在惰性气体洗涤器内吸收过度，使尾气成为爆炸性气体，采取了两条措施：一是控制洗涤器溶液温度在65℃，使洗涤后的混合气中的氧含量低于4.5%（体积）；二是自动调节离开洗涤器液位槽尾气中的氮气加入量，以控制气体中氧含量低于4.5%（体积）。尾气导入最终洗涤塔，用工艺冷凝液洗涤吸收后放空，最终洗涤塔排出液送入水解系统，即液体排出物处理系统。
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水解系统主要由解吸塔（浮阀塔，由有28块塔板的上段和有22块塔板的下段组成。），卧式水解器组成，水解流程与氨气提法相同，故不赘述。出水解系统的外排废水的氨含量低于30×10-6（即30ppm）。
3.5.2 消耗定额（以1t尿素为基准）
NH3（以100%计） 570kg； CO2（以100%计） 740kg ； 电 123kWh； 冷却水（ 最小温升8.5℃ ） 88t； 蒸汽：3.5MPa，435℃ 700kg。
3.5.3 工艺特点
（1）、IDR工艺的高压圈是由合成塔、氨气提塔、CO2气提塔、第一、第二高压甲铵冷凝器及高压甲铵分离器等设备组成。其中合成塔分上下两段，上段合成反应的NH3/CO2=3.75（摩尔比），下段的NH3/CO2= 4.1，使IDR工艺的CO2转化率可达71%以上。采用双回路的气提、冷凝系统，有利于合成塔的热平衡和整个系统的蒸汽平衡，也有利于合成塔的操作稳定。
（2）、由于合成塔分成两段，而且物料靠重力流动，故合成塔及气提塔均可布置在平面上。
（3）、两台高压甲铵冷凝器内均安装了甲铵喷射泵，利用高压甲铵液作为动力流体，将CO2气提气送至第一、第二甲铵冷凝器，同时加强了器内液体循环量，可以改善冷凝器的传热。
（4）、采用双相防腐：气相用空气中的氧，液相采用双氧水。控制尾气氧含量低于4.5%（体积），使之不成为可燃爆气体。
3.6 尿素生产公用工程系统
尿素生产公用工程系统由蒸汽和冷凝液系统、循环冷却水系统、仪表风系统以及供电系统组成，公用工程系统虽然是尿素生产中的辅助部分，但它与尿素生产各个工艺过程有着密切的联系。 3.6.1蒸汽和冷凝液系统
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